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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Caractériser les ARN longs non codants d’un point de vue 3D

Les ARN non codants accomplissent une variété remarquable de fonctions biologiques, de la régulation de l’expression des gènes à la traduction et même à la protection des génomes contre les acides nucléiques étrangers. Parmi eux, les ARN non codants longs (lncRNA) régulent des ARN de grande taille (> 1000 nucléotides) qui sont impliqués dans la prévention des maladies mais leur fonction ainsi que les structures tridimensionnelles restent mal caractérisées. Une étude récente a démontré le rôle des éléments structuraux du gène 3 exprimé par la mère (MEG3) qui potentialise la protéine p53, un facteur de transcription clé contrôlant la prolifération cellulaire, dont le rôle est d’arrêter la croissance des cellules malsaines avant qu’elles ne dégénèrent en tissus cancéreux (Uroda T, Anastasakou E, Rossi A, Teulon J-M, Pellequer J-L, Annibale P, Pessey O, Inga A, Chillon I et Marcia M (2019) Conserved pseudoknots in lncRNA MEG3 are essential for stimulation of the p53 pathway. Mol. Cell 75 : 1-14. DOI:10.1016/j.molcel.2019.07.025).
Dans le cadre d’une collaboration entre le Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL) de Grenoble avec des collègues du Centre Max Delbruck de Berlin et de l’Institut de Biologie Structurale (CEA/CNRS/UGA) de Grenoble, les chercheurs ont utilisé des techniques complémentaires de biologie structurale bien établies pour caractériser la forme d’un lncRNA : la microscopie à force atomique, qui a permis d’identifier les particules d’ARN individuelles capturées et d’en déduire leur taille et leur compacité ; et la diffusion des rayons X à petit angle, qui a permis de caractériser la forme 3D de l’ARN en solution. La description de cette nouvelle approche a été présentée dans un récent numéro de Nature Protocols. Ce protocole est probablement applicable à d’autres molécules d’ARN longues telles que les ARN non traduits (UTR) présents dans certains grands génomes de virus à ARN.

Visualizing the functional 3D shape and topography of long non coding RNAs by single-particle atomic force microscopy and in solution hydrodynamic techniques. Uroda T, Chillon I, Annibale P, Teulon JM, Pessey O, Karuppasamy M, Pellequer JL, Marcia M. Nature Protocols ; doi : 10.1038/s41596-020-0323-7

Contact : Jean-Luc Pellequer, chercheur CEA de l’IBS (Groupe Microscopie Electronique & Méthodes)